USA wollen in halbleiternahen Industrien zurück zu alter Stärke

TSMC schaltet einen Gang höher: Um seine neue Chipfabrik in Arizona bis 2024 zu errichten, fliegt der taiwanesische Halbleiterkonzern nun Arbeiter aus der Heimat in die USA ein. In dem 40 Milliarden US-Dollar (US$) teuren Werk will TSMC ab 2026 Chips mit einer Strukturbreite von 3 Nanometern herstellen.

Um zu TSMC aufzuschließen, investiert auch Samsung massiv in die Auftragsfertigung für Großkunden. Die Südkoreaner ziehen in Taylor, Texas, eine 17-Milliarden-US$-Chipfabrik hoch.

Der CHIPS Act hilft, den großen Kostenunterschied zu Asien zu überwinden

Da Halbleiter in den Mittelpunkt geopolitischer Interessen gerückt sind, spielen bei diesen Investitionsentscheidungen nicht nur wirtschaftliche Gründe eine Rolle. Der CHIPS Act macht solche Projekte daher schmackhafter: Seit Februar 2023 können sich Unternehmen um Fördermittel aus dem 52,7 Milliarden US$ schweren Programm zur Stärkung der heimischen Chipproduktion bewerben.

Seit seiner Einführung im August 2022 wurden mehr als 50 neue Projekte angekündigt; die Investitionen hierfür summieren sich bis 2030 auf 223 Milliarden bis 260 Milliarden US$. Neue Werke wollen unter anderem die US-Chiphersteller Intel, Micron, Texas Instruments und Wolfspeed errichten. Der US-Auftragsfertiger GlobalFoundries baut seine Anlage im Bundesstaat New York aus.

Auch deutsche Unternehmen der Halbleiterbranche wollen in den USA investieren

Medienberichte, nach denen auch deutsche Branchenunternehmen ihre Aktivitäten in den USA ausbauen wollen, häufen sich. So könnte Infineon in die Fertigung von Siliziumkarbid (SiC)-Halbleitern investieren. Als Treiber hierfür gilt der erwartete Boom bei Elektroautos, da SiC-Chips größere Reichweiten und effizientere Ladevorgänge ermöglichen. Mit International Rectifier und Cypress Semiconductor hat der Münchener Chipkonzern bereits 2015 und 2020 milliardenschwere Unternehmen im Silicon Valley zugekauft. Auch Bosch will nach der geplanten Übernahme des US-Chipfertigers TSI Semiconductors in Kalifornien künftig SiC-Halbleiter produzieren.

Das deutsche Interesse am US-Markt äußerte sich kürzlich auch in der regen Beteiligung an der Halbleitermesse Semicon West, die vom 11. bis 13. Juli 2023 in San Francisco stattfand. Gut 20 deutsche Unternehmen präsentierten dort ihre neuesten Produkte und Entwicklungen. Sie profitieren davon, dass die USA nicht nur einen hohen Bedarf an modernsten Halbleitertechnologien haben, sondern dass dort auch ältere Werke mit Automatisierungslösungen nachgerüstet werden. Wie das Nachrichtenportal Oiger berichtet, werden in vielen US-Fabriken wegen der hohen Nachfrage nach Mikrochips auch weiterhin Schaltkreise und Sensoren gefertigt, die für ältere Siliziumscheiben (Wafer) ausgelegt sind. Diese Werke sind bei weitem nicht so stark automatisiert wie heutige Fabs.

Für kleine Nanometerbereiche braucht es hochpräzise Lithografiemaschinen

In den neuen Chipfabriken werden für die Schaltkreisfertigung dagegen modernste Anlagen  benötigt. Der US-Anlagenbauer Applied Materials will daher in den nächsten sieben Jahren 4 Milliarden US$ in ein neues Halbleiter-Forschungszentrum im Silicon Valley investieren, um Fortschritte in der Halbleiterherstellung zu beschleunigen.

Wer bei Logikchips künftig die Nase vorn hat, dürfte unter anderem davon abhängen, wer sich zuerst genügend Extrem-Ultraviolett (EUV)-Lithografiemaschinen zur Beschichtung der Chips sichern kann. Denn bisher sind nur solche imstande, Strukturbreiten von 5 oder 3 Nanometern zu ätzen. Sie kosten rund 150 Millionen Euro. Bisher gibt es weltweit nur einen Anbieter – das niederländische Unternehmen ASML.

Allerdings stehe das Monopol von ASML kurz vor dem Ende, verlautet es aus Branchenkreisen. Applied Materials lieferte Intel Anfang März 2023 eine Anlage zur Herstellung von Halbleiterchips, mit der laut Angaben des Produzenten die EUV-Lithografie vereinfacht und Kosten auf umweltfreundliche Weise gesenkt werden können.

Die Chipindustrie gerät immer tiefer in den geopolitischen Strudel

Neben der Konkurrenz durch US-Wettbewerber bekommt ASML gerade heftigen Druck im Zuge des geopolitischen Konflikts zwischen den USA und China zu spüren. Gegen Ende 2022 führten die USA zunächst selbst neue Exportkontrollen ein, um Chinas Zugang zu kritischen Technologien weiter einzuschränken. Dieser Initiative sind weitere Länder gefolgt: Nachdem Japan bereits zum 23. Juli 2023 Exporte von 23 Produkten für die Halbleiterfertigung nach China beschränken wird, kündigten nun auch die Niederlande einen ähnlichen Schritt an. Auch dort müssen Anbieter von Produktionstechnologien für Hochleistungschips ab 1. September 2023 eine Lizenz für den Export nach China beantragen.

Das trifft vor allem ASML, das 2022 im Land der Mitte noch Produkte im Wert von rund 2,2 Milliarden Euro umsetzte. Auf US-Druck lieferte der Chipausrüster schon in den letzten Monaten keine moderne Technologie mehr nach China. Nun werden Ausfuhrlizenzen auch für ältere Tief-Ultraviolett (DUV)-Maschinen erforderlich.

Auch seine Nachbarländer will Uncle Sam beim Thema Halbleiter stärker ins Boot holen: Mit Kanada und Mexiko wollen die USA ein gemeinsames Ökosystem für Halbleiter schaffen. Zu dem Zweck haben die drei Partnerländer im Januar 2023 die North America Semiconductor Conference (NASC) gegründet. In der Eröffnungssitzung Mitte Mai standen daher Themen wie eine Angleichung der Industriepolitik bezüglich Halbleiter und eine Stärkung der Halbleiterlieferkette in ganz Nordamerika im Fokus.

Im Dezember 2022 nahmen die USA neben 35 weiteren chinesischen Unternehmen auch den Speicherhersteller Yangtze Memory Technologies Co (YMTC) auf die sogenannte Entity List. Geschäftsbeziehungen zu US-Partnern werden dadurch enorm erschwert. Wie die Nachrichtenagentur Reuters meldete, dürfte Washington mit seinen Sanktionen in den nächsten Wochen noch nachlegen: Im Visier steht dabei der Verkauf von KI-Chips (Künstliche Intelligenz) nach China, was vor allem die US-Unternehmen Nvidia und AMD treffen würde.